Як вчені зрозуміли, що звичайні шимпанзе і бонобо - найближчі родичі людини? Коли і навіщо наші предки встали на дві ноги? Чи правда, що самці австралопітеків були вдвічі більші за самок? Про це в книзі «На зорі людства: Невідома історія наших предків» розповідає науковий журналіст і популяризатор антропології Ніколас Уейд. З дозволу видавництва «Альпіна нон-фікшн» антропогенез.ру публікує уривок з глави «Перетворення».
Перетворення мавпячого суспільства в людське
Але якщо до цього часу не знайдено ніяких останків загального предка, звідки ми можемо знати, коли він жив? Відповідь дає генетика. Встановивши число відмінностей між відповідними ділянками ДНК у людини і людиноподібних мавп, генетики можуть викреслити родовідне древо, довжина гілок якого пропорційна еволюційної дистанції між видами. Це древо покаже, що людина і шимпанзе «розійшлися» трохи більше 5 млн років тому (новітні оцінки дають діапазон від 4,6 до 6,2 млн років).
Генетичне порівняння також показує, чому з усіх нині існуючих видів мавп шимпанзе ближче всіх до людини. Гілки шимпанзе - це чотири нині існуючих підвиду плюс бонобо, а людська гілка між тим на диво гола, як ніби все конкуруючі лінії вимерли: не виключено, що їх відсікли представники домінуючої лінії.
Передбачувані 5 млн років роздільного існування людини і шимпанзе - термін, що співпадає з помітною подією в кліматичній історії Землі. Від 10 до 5 млн років тому на Землі відбулося глобальне похолодання, і особливо суворий вигляд мав період від 6,5 до 5 млн років тому. Гігантські льодовики увібрали в себе воду, і рівень океану знизився настільки, що Середземне море кілька разів пересихало, позбавляючи вологості африканський повітря. У холодному сухому кліматі екваторіальні джунглі стали «танути», місцями перетворюючись в савану. В таких умовах, без листяного полога і з великими відкритими просторами, лісовим мешканцям, селівшімся на деревах, довелося проводити більше часу на землі, а це значно збільшувало ризик зустрічі з великими хижаками. Суворі роки стали суворим випробуванням для лісових мавп, і багато видів повністю зникли.
Саме через тиск середовища і відбувалися всі еволюційні зміни від початку життя на Землі.
У нових умовах біологічні види змушені пристосовуватися, перебираючи різні зустрічаються в популяції варіанти генів. Особи, краще пристосовані до нової ситуації, вижили і залишили більше потомства. Їхні нащадки продовжили пристосовуватися до середовища проживання, і генетична конституція їх через кілька поколінь істотно відрізнялася від конституції предків.
Ардіпітеков. Реконструкція, виконана 3D-проектом Сергія Крівоплясова спеціально для антропогенез.ру
Засуха, що настала в Африці 5 млн років тому, можливо, і виявилася тим поштовхом, який викликав еволюційні зміни у мавпи - спільного предка людини і шимпанзе. Незважаючи на повну відсутність палеонтологічних підтверджень, ми багато чого можемо реконструювати в цьому спільного предка. Розмір його популяції генетики визначають в межах від 50 до 100 тис. Особин репродуктивного віку. Якщо за способом життя ці примати дійсно мало відрізнялися від шимпанзе, тоді вони, швидше за все, утворили співтовариства числом близько сотні особин, на чолі яких стояли групи самців, пов'язаних родинними відносинами. Як і у шимпанзе, ці самці агресивно захищали територію групи, і багато гинули в сутичках з сусідами. Стратегія виживання у будь-якого суспільства полягала в утриманні контролю над якомога більшим ділянкою лісу з плодовими деревами, де могли годуватися самки.
Отже, уявімо собі цю популяцію з 100 тис. Мавп, подібних шимпанзе, десь в східній частині Екваторіальної Африки 5 млн років тому. Часи важкі, їх лісовий будинок стає все тісніше. Плодові дерева більше не можуть прогодувати. У пошуках нових джерел їжі мавпам багато часу доводиться проводити на землі. Необережних підстерігають і вистежують великі кішки. Цією суворим життям перевіряється кожне нове покоління, і в кожному поколінні більше потомства залишають найбільш пристосовані.
Виживають дві групи. Перші, залишаючись в лісі, зуміли зберегти практично незмінним колишній уклад: це лінія шимпанзе, і оскільки вони втрималися в споконвічної середовища проживання, то їм немає особливої потреби змінювати спосіб життя або змінюватися анатомічно.
Другі вижили, освоївши нову екологічну нішу, - навчилися жити як на деревах, так і на відкритих просторах. Виживати на землі їм допомогло поява нової найважливішої здатності - ходіння на двох кінцівках.
Прямоходіння - на мові палеоантропологов біпедалізм - перший великий крок до перетворення в людину.
Шимпанзе ходили по землі інакше: спираючись про землю не долонями, а кісточками зігнутих пальців. Так чому ті, хто згодом стали людьми, вважали за краще прямоходіння? Вчені називають кілька причин: цей вид пересування вивільняє руки, дозволяючи що-небудь нести, і забезпечує кращий огляд місцевості. Але найбільш ймовірна причина така: ходити на двох ногах просто легше, ніж спираючись на кісточки. При однакових енерговитратах шимпанзе за день може подолати 9,5 км, а чоловік - 17 км. Мабуть, біпедалізм був просто більш зручним способом пересування, і інші його переваги виявилися випадково.
Австралопітек африканський.
Реконструкція виконана Романом Євсєєвим
Перші прямоходящие мавпи - саванні примати, відомі під ім'ям австралопітеків - з'являються в палеонтологічному літописі 4,4 млн років тому. Слід їх перебування на землі - відбитки стоп, залишені приблизно 3,5 млн років тому в Лаетолі (Танзанія). Це сліди двох істот, можливо батька і дитини, що тягнуться 50 м через попіл вулкана і пересічені доріжками слідів інших тварин, які рятувалися від виверження. У цих слідах, так схожих на наші, застигло кілька миттєвостей історії.
І все ж, якщо не брати до уваги прямоходіння і будова стопи, австралопітеки, схоже, залишалися швидше мавпами.
Володіючи довгими руками, вони зберегли здатність переміщатися по гілках дерев. Їх мозок за обсягом лише трохи перевищував мавпячий. І, як у мавп, особини різних статей сильно різнилися в розмірах: самці були помітно більшими.
Потім 2-3 млн років тому настав наступний період холодного і сухого клімату: африканські ліси порідшали, і багато видів, пристосовані до лісової середовищі існування, зникли. Австралопітека кліматичні зміни змусили шукати нові джерела їжі. Раціон цих істот, судячи по зносу зубної емалі, був переважно рослинний. Як показують скам'янілості, 2,5 млн років тому австралопітеки, вже пристосувалися до життя в савані, знайшли два різні способи виживання. Один з двох нових видів, Paranthropus robustus (масивний Парантроп), розвинув потужні корінні зуби для перетирання жорстких листя. Інший знайшов куди більш оригінальне рішення, ніж жування рослинності. Він, очевидно, вирішив стати м'ясоїдних. М'ясна дієта зробила травний тракт більш компактним і забезпечила в достатку харчування, що дозволило наростити обсяг мозку.
Людина уміла. Реконструкція виконана Романом Євсєєвим
Цей другий вид називається Homo habilis (людина уміла). Хоча титулу Homo він не цілком заслуговував, оскільки був ще далекий від повного человекообразия, зберігав мавпоподібних анатомію і шукав порятунку від небезпеки на деревах. Але все ж цей предок людини мав надзвичайно корисним новою якістю. Австралопітек 2,5 млн років обходився мозком практично того ж обсягу, що і шимпанзе, але у людини вмілого мозок нарешті став збільшуватися. У шимпанзе він становить 400см3, а у сучасної людини в середньому 1400см3. Мозок австралопітека в обсязі варіював від 400 до 500 см3. А у людини вмілого, судячи зі знайдених черепів, від 600 до 800 см3.
Витрачати ресурси на нарощування додаткових нейронів - не така вже очевидно вигідна інвестиція для біологічного виду, як може здатися. У боротьбі за виживання багато значать мускулатура і зуби. А клітини мозку - жадібні їдці глюкози і кисню. У сучасної людини мозок займає лише 3% маси тіла, але споживає близько 20% енергії, необхідної для обміну речовин. «Якщо взяти до уваги витрати, стає ясно, чому еволюційний феномен людини така рідкість», - пише антрополог Роберт Фоулі.
Навіщо людині вмілому знадобився великий мозок, важко сказати, але як йому вдавалося його підтримувати, більш-менш ясно. Мозок вимагає високоякісного харчування, забезпечити яке може лише м'ясна їжа. М'ясо не вимагає таких потужних зубів, які потрібні для нескінченного перетирання листя і гілок, і зуби у Homo habilis справді стали менше. З'явився цей вид людини в той же самий час, коли виникли перші кам'яні знаряддя, - 2,5 млн років тому. Якщо, як видається ймовірним, ці інструменти створював і використовував саме людина уміла. це пояснило б факт зменшення зубів і вирішення проблеми з харчуванням великого мозку: потужні зуби стали не потрібні, тому що для вбивства і оброблення видобутку або падали застосовувалися знаряддя, а багатий раціон давав необхідну для великого мозку енергію.
І все ж це не пояснює, під дією яких зовнішніх сил великий мозок став еволюційною перевагою.
Вищі примати, такі як людиноподібні мавпи і люди, які не знають більш складних проблем, ніж проблеми взаємодії з іншими членами спільноти. Якщо так, то найбільш вірогідна причина нарощування мозкового об'єму у людини вмілого - це саме ускладнення суспільного устрою.
Кам'яні знаряддя, імовірно виготовлені людиною вмілим, носять досить пишне назва олдувайськой культури, на ім'я ущелини в Східній Африці, де їх вперше виявили. Знаряддя ці являють собою здебільшого колоті булижники і грубі кам'яні відщепи, відбиті від них. Виглядають вони так, як ніби творець не тримав в голові ніякого зразка і задовольнявся тією формою, яку надала каменю природа. І все ж ці різнокаліберні шматки каменю чимало допомагали в багатьох заняттях людини вмілого: наприклад, в розрізуванні шкур і відділенні м'яса від кісток.
Технологія, яку було збережено олдувайськой культурі, судячи з усього, показує межа когнітивних здібностей і винахідливості Homo habilis. Ніякого подальшого розвитку не відбулося, і технологія не змінювалася 800 тис. Років. Відсутність будь-якого прогресу у виготовленні кам'яних знарядь, ймовірно, відображає загальний консерватизм в укладі життя їхніх творців.
Homo ergaster (жінка). Реконструкція виконана Романом Євсєєвим
Прямоходіння і збільшення обсягу мозку були двома найбільшими генетичними етапами в перетворенні нашого мавпоподібних предків в сучасної людини. Третя генетична революція відбулася 1,7 млн років тому і полягала в серії фізичних і поведінкових змін, що дали новий біологічний вид, відомий під назвою Homo ergaster (людина працює) .Людина працює, ймовірно, походить від людини вмілого, хоча палеонтологічні свідоцтва занадто мізерні, щоб можна було судити точно. Це перша істота, чий скелет має більшість ознак людини, хоча його обсяг мозку - 800 см3 - помітно менше нашого.
Бульби, свого роду хліб первісних мисливців і збирачів, виявилися вдалою дієтичної знахідкою, адже тодішньому людині довелося пристосовуватися до життя в сухих і жарких областях Східної Африки, де багато клубнеплодов. Як показує присутність пилу в морських донних відкладеннях, клімат різко став сухішим якраз в момент появи людини працюючого. Можливо, він навіть навчився готувати коріння, і якщо так, це був значний прогрес, тому що термічна обробка вивільняє поживні речовини в продуктах і покращує їх засвоєння організмом. Ніяких свідчень того, що Homo ergaster користувався вогнем, немає, але зола погано зберігається, і, можливо, залишки вогнищ просто не дійшли до нас.
У структурі тіла людини працюючого палеонтологи знаходять ознаки того, що структура соціуму, в якому він жив, серйозно зрушила від мавпячої моделі в сторону людської.
Homo ergaster - перший вид в родоводу людини, у якого різко зменшилася різниця в габаритах самців і самок, хоча жіночі особини і раніше були менше чоловічих. Це свідчить про якоїсь важливої зміни в суспільній структурі, цілком можливо, про перехід від паралельних гендерних ієрархій, прийнятих у шимпанзе, до союзу чоловіка і жінки, характерному для повноцінного людського суспільства.
Цей зсув не має на увазі таких жорстких форм, як моногамія, але зазначає щонайменше зародження сімейної моделі, при якій самці до певної міри зацікавлені забезпечувати добробут і безпеку матері свого потомства. Коріння, якщо припускати, що вони увійшли в раціон людини працюючого, - це їжа, яку можуть добувати жінки. Усилившаяся роль жінок в забезпеченні спільноти їжею могла послужити поштовхом до появи нового укладу, більш тісної кооперації підлог, на що і вказує змінилося співвідношення габаритів тіла.
Є в анатомії Homo ergaster і інші вказівки на зміну статеворольової моделі. Таз у нього не такий широкий, як у людини вмілого, а вузький родовий канал означає, що збільшений обсяг головного мозку купувався дітьми значною мірою вже після появи на світло. Звідси, в свою чергу, випливає, що новонароджених перших порах доводилося носити на руках, що робило мати більш вразливою. Батьки в такій ситуації повинні були виявити, що заради благополуччя власного генетичного спадщини їм потрібно не тільки захищати територію племені, а й оберігати своїх дітей і їхніх матерів. Така поведінка і зміцніла зв'язок між батьками закріпилися б генетично, якби збільшили відсоток виживає потомства. Довга, але зовсім не безпідставна ланцюг умовиводів, виведених з простого анатомічного факту - звуженого таза.
Мозок у людини що працює з урахуванням ставлення до масі тіла був лише трохи більше, ніж у його еволюційного попередника, але тим не менше Homo ergaster зміг досягти принципово іншого рівня у виготовленні кам'яних знарядь. Більш досконалий набір знарядь, відомий як ашельская культура, включав в себе камені, що нагадують рубила, хоча точне їх призначення невідомо, а також садові ножі та інші великі знаряддя. Мікрочастинки речовини на знаряддях і сучасні їх дослідження дозволяють припустити, що у цих інструментів був широке коло призначень: наприклад, оброблення туш, великих і дрібних, розрізання шкур, разрубание кісток, зрізання трави, обробка деревини. Безсумнівно, людина працює використовував також безліч снарядів, виготовлених з дерева і інших нетривких матеріалів.
Книга Ніколаса Вейда «На зорі людства. Невідома історія наших предків »на озон